CÁLCULO DA TAXA DE VENTILAÇÃO MÍNIMA ATRAVÉS DO

CÁLCULO DA TAXA DE VENTILAÇÃO MÍNIMA ATRAVÉS DO BALANÇO
DE CALOR EM AVIÁRIOS PARA PRODUÇÃO DE FRANGOS DE CORTE
Thayla Morandi Ridolfi de Carvalho1, Daniella Jorge de Moura2, Paulo Ademar Martins
Leal3, Juliana Maria Massari4, Karla Andrea Oliveira Lima5
1
Engenheira
Agrícola,
Doutora,
Faculdade
de
Engenharia
Agrícola/UNICAMP,
[email protected]
2
Engenheira Agronômica, Profa. Dra., Faculdade de Engenharia Agrícola/UNICAMP
3
Engenheiro Agrícola, Prof. Dr., Faculdade de Engenharia Agrícola/UNICAMP
4
Médica veterinária, Doutoranda, Faculdade de Engenharia Agrícola/UNICAMP
5
Médica veterinária, Pós-doutoranda, Faculdade de Zootecnia/UFGD
Apresentado no
I Congresso de Zootecnia de Precisão
19 a 20 de novembro de 2015 - CentroSul / Florianópolis - SC, Brasil
RESUMO: O objetivo foi avaliar as taxas de ventilação mínima utilizadas pelo
produtor em relação às taxas ideais preconizadas pela literatura em um aviário de
criação para frangos de corte, auxiliando na melhora do ambiente térmico e
aéreo. Utilizou-se um aviário Dark House tipo túnel de pressão negativa localizado em
Mombuca/SP. Os dados foram coletados dividindo o pinteiro em 80 quadrantes
eqüidistantes com aves de 1, 7 e 14 dias de idade, em quatro horários distintos
(9h00min, 14h00min, 17h00min e 21h00min), a 0,30m de altura do piso, no período de
inverno. Foram coletadas variáveis climáticas, tais como temperatura de bulbo seco,
umidade relativa e velocidade do ar no interior e exterior do aviário e concentração de
CO2 apenas no interior do aviário. Utilizou-se câmera termográfica para aquisição da
temperatura superficial de cortinas, forros e telhados. As taxas de ventilação mínima
foram calculadas através da metodologia proposta por Albright (1990). As taxas de
ventilação utilizadas apresentaram-se abaixo da taxa de ventilação recomendada para
renovação adequada do ar, o que justifica as altas concentrações de gases próximos ao
limite máximo.
PALAVRAS-CHAVES: Avicultura, ambiência, Carga térmica, Qualidade do ar
ABSTRACT: The objective of this study was to evaluate the actual minimum
ventilation rate compared to the ideal ventilation rate calculated throw the heat balance
of the brooding area from a tunnel ventilated broiler house totally closed with black side
curtains. The trail was performed at Mombuca city - São Paulo. The broiler house had a
brooding area that was divided in 80 grids to collect the climatic variables at the birds
level (dry bulb temperature, relative humidity and air velocity) were collected inside
and outside the broiler house and the CO2 concentration was collected inside the house.
The surface temperature of all the brooding area (curtains and ceiling) was collected
using thermograph camera. All data were collected 4 times a day (9AM, 2PM, 5PM and
9PM), in winter time. The minimum ventilation rate was calculated in three methods
according the methodology proposed by Albright (1990). The results shown the actual
ventilation rate was below the ventilation to control CO2 concentration, meaning that
the CO2 concentration was close to the maximum limit.
KEYWORDS: Air quality, Broiler, Environment, Heat transfer
INTRODUÇÃO: A ventilação mínima é responsável pelo fornecimento de oxigênio,
retirada do excesso de calor, redução da concentração de gases nocivos, tais como a
amônia e dióxido de carbono e poeira, garantia de baixa incidência de enfermidades e
reações às vacinas, melhora da conversão alimentar, a viabilidade e produtividade do
lote. Entretanto condições adequadas de alojamento de frangos de corte na fase inicial
do ciclo produtivo tornam-se dificultosas no período do inverno, uma vez que se perde
calor para o ambiente externo pelo isolamento dos aviários ser feito apenas com duplas
cortinas de polietileno e a ventilação remove junto com os gases, o aquecimento. As
concentrações máximas de amônia para aves devem estar em torno de 20 ppm e de
dióxido de carbono à 5.000 ppm (Manning et al., 2007). Síndromes metabólicas e
problemas respiratórios estão relacionados com a baixa concentração de oxigênio nos
pinteiros, devido a não renovação do ar (Maxwell & Robertson, 1998). A faixa ideal de
velocidade do ar deve ser menor que 2 m.s-1 para aves submetidas ao aquecimento na
fase inicial do ciclo de produção, garantindo eficiência do sistema de ventilação tipo
túnel com exaustores (Simmons et al., 2003). Indica-se aproximadamente uma faixa de
velocidade do ar de 0,20 m s-1 para aves em fase de aquecimento e, segundo Ronchi
(2004) para garantir a eficiência deve-se utilizar o sistema de ventilação tipo túnel
utilizando exaustores. O presente trabalho teve como objetivo avaliar, através do cálculo
da carga térmica, o sistema de ventilação mínima utilizado em um aviário comercial de
frangos de corte quando alojavam aves em fase de aquecimento.
MATERIAL E MÉTODOS: O presente trabalho foi desenvolvido em uma instalação
comercial do tipo Dark House (Figura 1) para produção de frangos de corte localizada
em Mombuca, SP (22°55’45’’ S e 47°33’58’’ W, altitude de 550 m). O aviário
apresentada dimensões de 18 x 120 m, com pé-direto de 3 m, com orientação
cartográfica leste-oeste (Figura 1). As aves avaliadas apresentavam linhagem CobbVantress com densidade de 15 aves.m-2.
(a)
(c)
(b)
Figura 1. Aviário Dark House, vista externa (a) e interna (b), detalhe do forro (c).
O galpão apresentava como sistema de ventilação mínima através de exaustores
e válvulas. As válvulas ou flags eram utilizadas para permitir que o ar fresco entrasse no
pinteiro na parte superior, impedindo que o ar frio alcançasse diretamente as aves.
A coleta de dados foi realizada no inverno de 2009 quando as aves estavam com
1, 7 e 14 dias de idade (fase de aquecimento), em quatro horários distintos, às 9h00min,
14h00min, 17h00min e 21h00min. A avaliação do ambiente externo ao aviário foi
realizada através de uma estação meteorológica HOBO® o qual registrou variáveis
climáticas de temperatura de bulbo seco do ar, de umidade relativa do ar e velocidade
do ar. No ambiente interno do aviário foram registrados em 80 pontos eqüidistantes
dados de temperatura de bulbo seco e umidade relativa através do equipamento termohigro-anemômetro Modelo HTA 4200, dados de velocidade do ar através de um
anemômetro de fio quente VelociCalc® da marca TSITM e concentração de dióxido de
carbono foi medida por meio do equipamento GasAlertMIcro 5 BW Technologies®.
Conforme as aves iam crescendo e se desenvolvendo ao longo das duas semanas,
a dimensão do pinteiro também aumentava, essas dimensões estão representadas na
Tabela 1.
Tabela 1. Variação das dimensões do pinteiro ao longo das duas semanas.
Idade
1 dia de idade
7 dias de idade
Dimensões
18,00 x 50,00 m
18,00 x 70,00 m
14 dias de idade
18,00 x 86,00 m
Para o registro de temperatura de superfície do telhado, forro, cortinas internas e
externas foi utilizado uma câmera termográfica da marca Testo® modelo 880. Essas
imagens foram analisadas em um computador utilizando Testo IRSoft Software
comercializado junto com a câmera termográfica.
A avaliação das taxas de ventilação mínimas foi realizada através da
metodologia proposta por Albright (1990), o qual abrange o controle da temperatura, da
umidade, da qualidade do ar em relação ao dióxido de carbono, como também a
ventilação mínima do galpão no momento da coleta de dados.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A partir da Tabela 2, o qual apresenta as condições
do ambiente interno das instalações de frangos de corte, é possível observar que a
temperatura de bulbo seco apresenta-se abaixo da temperatura considerada ideal
segundo Nicholson et al. (2004). Esse fato indica a necessidade de maior isolamento da
instalação, como também intensificação do sistema de aquecimento. Em relação à
umidade relativa, verifica-se que se apresenta acima da considerada ideal para a fase de
aquecimento segundo o Manual de Frangos de Corte da Cobb (2008), o qual preconiza
entre 30 e 50% para aves com 1 dias de idade, entre 40 e 60 % para aves com 7 dias e
entre 50 e 60% para aves com 14 dias de idade. O alto valor deste atributo no interior
dos galpões deve-se também pela alta umidade relativa do ar externo com média de
90%, não sendo vantagem ao produtor fazer a renovação de ar para solucionar este
problema e sim atuar no sistema de aquecimento. A concentração de CO2 apresenta-se
dentro dos limites considerados ideais segundo Globalgap (2007) com limite máximo de
5000 ppm. A velocidade do ar apresentou valor médio dentro do ideal, ou seja, abaixo
de 0,5 m s-1 segundo Barnwell & Wilson (2005).
Tabela 2. Condições do ambiente interno à instalação de frango de corte.
Idade Horário Tbs_interna UR_interna Var_int C%CO2_int Tbs_ext UR_ext Var_ext C%CO2_ext¹
[dias] [horas]
[°C]
[%]
[m/s]
[ppm]
[°C]
[%]
[m/s]
[ppm]
1
9
19,72
83,14
0,14
3000
14,04
74,69
3,60
345
1
14
23,40
74,14
0,09
952
19,63
50,50
2,72
345
1
17
21,95
74,72
0,20
300
19,13
50,50
2,72
345
1
21
22,56
78,72
0,10
2665
12,96
77,03
4,28
345
7
9
22,73
88,22
0,15
1619
17,64
86,40
3,60
345
7
14
23,90
90,00
0,11
1500
20,84
75,10
0,81
345
17
7
24,03
90,79
0,13
1500
20,68
77,10
1,43
345
7
21
23,54
83,54
0,06
1600
18,31
84,10
2,08
345
14
9
21,60
77,54
0,07
1020
15,94
93,50
3,30
345
14
14
24,26
80,07
0,14
1300
21,54
70,19
2,63
345
14
17
24,16
76,62
0,10
1600
19,60
73,37
3,53
345
14
21
22,21
78,21
0,09
1500
15,10
88,10
4,67
345
¹Valor da concentração externa de CO2 preconizado pelo Albright (1990)
As taxas de ventilação foram calculadas segundo o sistema de ventilação mínima
utilizada (Vreal) e pela metodologia preconizada por Albright (1990) o qual se
apresenta em função da temperatura (Vtemp), umidade relativa (VH2O) e concentração
de dióxido de carbono (VCO2) no interior do aviário, como também as quantidades de
aquecimento necessárias para atingir temperaturas ideias estão apresentadas na Tabela
3.
Tabela 3. Taxas de ventilação mínima pertinentes ao aviário Dark House.
Idade das aves Horário de coleta VCO2 Vreal VH2O
Vtemp Aquecimento
[W]
[dias]
[horas]
[m³/s] [m³/s] [m³/s]
[m³/s]
1
9
0.262 0.280
0.055
-0.097
21971,70
1
14
1.146 0.239
0.020
-0.071
15227,73
1
17
0.475 0.531
0.019
0.006
16050,03
1
21
0.300 0.200
0.276
-0.107
23434,33
7
9
2.184 0.398
0.683
-0.101
12908,28
7
14
2.410 0.292
0.083
-0.035
9077,77
7
17
2.410 0.260
0.091
-0.021
9406,56
7
21
2.218 0.159
0.286
-0.079
12297,95
14
9
9.590 0.186
0.567
-0.120
13760,76
14
14
6.778 0.280
0.281
0.078
7314,29
14
17
5.158 0.265
0.854
-0.089
9366,89
14
21
5.604 0.180
1.434
-0.138
14809,02
CONCLUSÕES: As taxas de ventilação utilizadas apresentaram-se abaixo da taxa de
ventilação recomendada para renovação adequada do ar, o que justifica as altas
concentrações de gases próximos ao limite máximo. A temperatura no pinteiro
apresentou-se abaixo da ideal indicando necessidade de incremento em 58kg de
diesel/dia no sistema de aquecimento.
AGRADECIMENTOS: À Fapesp pelo apoio ao projeto e ao CNPq pela bolsa de
mestrado.
REFERÊNCIAS
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N.4, St. Joseph, Michigan. 1990. p.
BARNWELL,B.; WILSON, M. Importance of minimum ventilation. Techinical Focul
Cobb, v.1, 2005.
COBB - VANTRESS, INC. Cobb - Vantress Brasil, LTDA. Manual de Manejo de
Frangos de Corte. 2008, 66p.
MANNING, L.; CHADD, S.A.; BAINES, R.N. Key health and welfare indicators for
broiler production. Poultry Science, v.63, p.63-68, 2007.
MAXWELL, M.H.; ROBERTSON, G.W. UK survey of brolier ascites and sudden
death syndromes in 1993. British Poultry Science, v. 39, p. 203-215, 1998.
NICHOLSON, F.A.; CHAMBERS, B.J.; WALKER, A.W. Ammonia Emissions from
Broiler Litter and Laying Hen Manure Management Systems. Biosystems Engineering,
v.89, n.2, p. 175–185, 2004.
RONCHI, C. Principais práticas de manejo para aves recém-nascidas. Ave World, p.
26-30, 2004 Disponível em: <www.alltech.com/Brasil/artigos/Pics/artigo02.pdf>
Acesso em: 21/01/2010.
SIMMONS, J.D.; LOTT, B.D.; MILES, D.M. The effects of high-air velocity on broiler
performance. Poultry Science. V.82, n. 2, p. 232-234, 2003.